纳米材料，定义为在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸（1-100 m）或由它们作为基本单元构成的材料，大约相当于10-1000个原子紧密排列在一起的尺度。由于其独特的尺寸和性质，纳米材料在环保和能源领域中具有重要的应用价值。
纳米材料在环保领域的应用主要体现在水处理、空气净化、土壤修复等方面。
在污水治理方面，纳米材料可以用于污水中的重金属离子吸附、有机污染物的光催化降解、微生物的灭活等。例如，纳米TiO2可以用于光催化降解有机染料，将其分解为无害的物质，达到净化水质的目的。
在空气净化方面，纳米材料可以用于空气中的有害气体吸附、PM
2.5的去除、甲醛等挥发性有机物的光催化降解等。例如，纳米活性炭和纳米TiO2可以用于空气中的有害气体吸附和光催化降解甲醛等有害物质。
在土壤修复方面，纳米材料可以用于重金属离子的吸附、有机污染物的光催化降解、微生物的灭活等。例如，纳米零价铁可以用于土壤中的重金属离子吸附和还原，纳米TiO2可以用于光催化降解有机污染物等。
纳米材料在能源领域的应用主要体现在太阳能电池、电池储能、燃料电池等方面。
在太阳能电池方面，纳米材料可以用于提高光电转换效率。例如，纳米硅可以用于太阳能电池的光吸收和载流子收集，提高太阳能电池的光电转换效率。
在电池储能方面，纳米材料可以用于提高电池的能量密度和充放电效率。例如，纳米碳管可以用于锂离子电池的负极材料，提高电池的能量密度和充放电效率。
在燃料电池方面，纳米材料可以用于提高催化剂的活性、稳定性和耐久性。例如，纳米铂可以用于燃料电池中的氧还原催化剂，提高催化剂的活性和稳定性。
纳米材料在环保和能源领域中的技术进展和应用研究具有重要的意义和广阔的前景。仍需要解决一些挑战性问题，如纳米材料的制备、安全性评估、环境影响等。未来，需要进一步深入研究纳米材料的物理化学性质、环境行为和生态毒理学效应，建立完善的纳米材料安全性评估体系，推动纳米材料在环保和能源领域中的可持续发展和应用。
